CN111365421A - 低挠度混合动力四挡变速器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种低挠度混合动力四挡变速器，包括实心输入轴以及套设在所述实心输入轴上的空心输入轴，所述实心输入轴的一侧设有与其平行设置用以向差速器传输动力的输出轴，所述输出轴与所述实心输入轴和空心输入轴之间通过传动组件连接；所述实心输入轴远离所述输出轴的一侧还设有一扁平电机，所述扁平电机通过相连组件与所述实心输入轴传动连接。本发明的有益效果主要体现在：结构简单，设计精巧，本变速器中扁平电机与实心输入轴连接，在起步和并联模式下，能够直接将动力介入。同时，实心输入轴可承受更大扭矩，减少挠度，避免输入轴承受过大扭矩所导致的输入轴断裂情况的发生。

Description

低挠度混合动力四挡变速器

技术领域

本发明涉及混合动力车辆技术领域，具体而言，尤其涉及一种低挠度混合动力四挡变速器。

背景技术

目前，我国新能源汽车中混合动力汽车发展最为迅速。混合动力汽车是一种使用多种能量来源的车辆，混合动力汽车具备使用包括电能在内的两种或多种车载能源的动力总成。采用传统内燃机和电池作为动力***的混合动力轿车以其低能耗、低排放和价格相对较低等优点，已成为当前汽车动力***技术研究的热点。

公开号为CN1637327的中国专利公开了一种混合动力驱动***，其包括双离合变速器以及电动机，其中电动机直接与变速器空心的第一输入轴连接，其力臂较长，此种情况下电动机的布置比较复杂，空间利用不是很合理，并且空心第一输入轴承受过大的扭矩有可能造成空心轴的断裂。另外传动***结构复杂，占用空间大、搭载不便。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种低挠度混合动力四挡变速器。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种低挠度混合动力四挡变速器，包括实心输入轴以及套设在所述实心输入轴上的空心输入轴，所述实心输入轴的一侧设有与其平行设置用以向差速器传输动力的输出轴，所述输出轴与所述实心输入轴和空心输入轴之间通过传动组件连接；所述实心输入轴远离所述输出轴的一侧还设有一扁平电机，所述扁平电机通过相连组件与所述实心输入轴传动连接。

优选的，所述相连组件包括固设在所述扁平电机电机轴上的电机轴齿轮I以及固设在所述实心输入轴上的相连齿轮I，所述相连齿轮I与所述电机轴齿轮I相啮合。

优选的，所述实心输入轴远离相连齿轮I的一端设有双离合器，所述双离合器包括离合器I和离合器II，所述离合器I连接于发动机与实心输入轴之间，所述离合器II连接于所述发动机与空心输入轴之间。

优选的，所述双离合器与发动机之间设有一减震器。

优选的，所述传动组件包括固设在所述实心输入轴上的一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮与空套在所述输出轴上的一挡从动齿轮相啮合，所述二挡主动齿轮与空套在所述输出轴上的二挡从动齿轮相啮合，所述二挡从动齿轮和一挡从动齿轮之间设有设置在所述输出轴上的一二挡同步器，所述一二挡同步器可选择地与所述二挡从动齿轮或一挡从动齿轮耦合。

优选的，所述传动组件还包括固设在所述空心输入轴上的三挡主动齿轮和四挡主动齿轮，所述三挡主动齿轮与空套在所述输出轴上的三挡从动齿轮相啮合，所述四挡主动齿轮与空套在所述输出轴上的四挡从动齿轮相啮合，所述四挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间设有设置在所述输出轴上的三四挡同步器，所述三四挡同步器可选择地与所述四挡从动齿轮或三挡从动齿轮耦合。

优选的，所述输出轴上固设有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述差速器的主减速齿轮啮合。

优选的，还包括主驱动电机，所述主驱动电机的电机轴上固设有一电机轴齿轮II，所述电机轴齿轮II与固设在短惰轮轴上的连接齿轮啮合，所述短惰轮轴上还固设有相连齿轮II，所述相连齿轮II与所述差速器的主减速齿轮啮合。

本发明的有益效果主要体现在：

1、结构简单，设计精巧，本变速器中扁平电机与实心输入轴连接，在起步和并联模式下，能够直接将动力介入。同时，实心输入轴可承受更大扭矩，减少挠度，避免输入轴承受过大扭矩所导致的输入轴断裂情况的发生。

2、本发明在四个挡位上都能实现并联混动，动力性好，相比一般机械式的混合动力变速器的动力输出更加线性，燃油经济性好，极大提高了驾驶性和舒适性。同时扁平电机的中轴不与发动机的中轴在同一轴上，通过设置扁平电机和输入轴之间的组件满足反拖发动机时启动所需的扭矩和转速等，即选用较小的电机，能降低成本，布局更加紧凑合理。

3、将传统意义上的倒挡去掉，通过主驱动电机倒转即可实现倒挡。

4、车辆启动时，双离合器处于分离状态，以主驱动电机进行驱动，驱动车辆至发动机可在高效经济区工作的车速时，扁平电机预先启动发动机并使其在高效经济区车速中介入驱动，实现并联混动，并可逐渐代替电机驱动，可极大地降低油耗，大大地节省成本。

5、在发动机换挡过程中主驱动电机补充动力差值保证***换挡时动力不中断，提升驾驶的舒适性。

6、在主驱动电机单独工作的情况下，如电池包电量低于一定的设定值，扁平电机启动发动机，发动机启动至高效经济区通过电机发电直接驱动主动电机，当停车状态下发动为电池包补充电量。

7、车辆制动时，通过主驱动电机进行回收能量，避免能量的浪费。

8、发动机可在任一挡位上均可工作，实现较大范围的介入，适用于更多复杂的工况。

9、采用扁平电机控制，变速器整体轴向空间减小，空间布局更加紧凑，利于整车布置。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明揭示了一种低挠度混合动力四挡变速器，包括设置在变速器壳体内可自转的实心输入轴1以及套设在所述实心输入轴1上的空心输入轴2，所述实心输入轴1和空心输入轴2均连接于双离合器8，具体的，所述双离合器8包括离合器I81和离合器II82，所述离合器I81连接于发动机与实心输入轴1之间，所述离合器II82连接于所述发动机与空心输入轴2之间。本实施例中，所述心输入轴1和空心输入轴2均可用于接受发动机动力，发动机可在任一挡位上均可工作，实现较大范围的介入，适用于更多复杂的工况。与现有技术一样，所述发动机动力输送途径中会按需设置有减震盘或飞轮等减震器10，提供惯量及稳定输出。

本发明中，所述实心输入轴1的一侧设有与其平行设置用以向差速器5传输动力的输出轴3，所述输出轴3与所述实心输入轴1和空心输入轴2之间通过传动组件4连接。具体的，所述传动组件4包括固设在所述实心输入轴1上的一挡主动齿轮40和二挡主动齿轮41，所述一挡主动齿轮40与空套在所述输出轴3上的一挡从动齿轮42相啮合，所述二挡主动齿轮41与空套在所述输出轴3上的二挡从动齿轮43相啮合，所述二挡从动齿轮43和一挡从动齿轮42之间设有设置在所述输出轴3上的一二挡同步器44，所述一二挡同步器44可选择地与所述二挡从动齿轮43或一挡从动齿轮42耦合。

所述传动组件4还包括固设在所述空心输入轴2上的三挡主动齿轮45和四挡主动齿轮46，所述三挡主动齿轮45与空套在所述输出轴3上的三挡从动齿轮47相啮合，所述四挡主动齿轮46与空套在所述输出轴3上的四挡从动齿轮48相啮合，所述四挡从动齿轮48和三挡从动齿轮47之间设有设置在所述输出轴3上的三四挡同步器49，所述三四挡同步器49可选择地与所述四挡从动齿轮48或三挡从动齿轮47耦合。

进一步的，所述输出轴3上固设有一传动齿轮31，所述传动齿轮31与所述差速器5的主减速齿轮51啮合，用以实现动力的传输。

本发明中，还包括主驱动电机9，所述主驱动电机9的电机轴上固设有一电机轴齿轮II91，所述电机轴齿轮II91与固设在短惰轮轴92上的连接齿轮93啮合，所述短惰轮轴92上还固设有相连齿轮II94，所述相连齿轮II94与所述差速器5的主减速齿轮51啮合。在该结构中，可将传统意义上的倒挡去掉，通过主驱动电机9倒转即可实现倒挡。另外，在发动机换挡过程中主驱动电机补充动力差值保证***换挡时动力不中断，提升驾驶的舒适性。如在主驱动电机单独工作的情况下，如电池包电量低于一定的设定值，扁平电机启动发动机，发动机启动至高效经济区通过电机发电直接驱动主动电机，当停车状态下发动为电池包补充电量。

本发明的另一设计要点在于：所述实心输入轴1远离所述输出轴3的一侧还设有一扁平电机6，所述扁平电机6通过相连组件7与所述实心输入轴1传动连接。具体的，所述相连组件7包括固设在所述扁平电机6电机轴上的电机轴齿轮I71以及固设在所述实心输入轴1上的相连齿轮I72，所述相连齿轮I72与所述电机轴齿轮I71相啮合。上述结构简单，设计精巧，本变速器中扁平电机与实心输入轴连接，在起步和并联模式下，能够直接将动力介入。同时，实心输入轴可承受更大扭矩，减少挠度，避免输入轴承受过大扭矩所导致的输入轴断裂情况的发生。另外，采用扁平电机控制，变速器整体轴向空间减小，空间布局更加紧凑，利于整车布置。

本实施例中，在四个挡位上均能实现并联混动，动力性好，相比一般机械式的混合动力变速器的动力输出更加线性，燃油经济性好，极大提高了驾驶性和舒适性。同时扁平电机的中轴不与发动机的中轴在同一轴上，通过设置扁平电机和输入轴之间的组件满足反拖发动机时启动所需的扭矩和转速等，即选用较小的电机，能降低成本，布局更加紧凑合理。

当车辆启动时，双离合器处于分离状态，以主驱动电机进行驱动，驱动车辆至发动机可在高效经济区工作的车速时，扁平电机预先启动发动机并使其在高效经济区车速中介入驱动，实现并联混动，并可逐渐代替电机驱动，可极大地降低油耗，大大地节省成本。

下面简单阐述一下本发明的工作过程：

当车辆启动时，主驱动电机进行电驱动。与此同时，离合器II82处于分离状态，离合器I81处于结合状态，所述扁平电机6启动，所述扁平电机6预先启动发动机，并使发动机运行到高效经济区工作的车速时，此时，一二挡同步器44与一挡从动齿轮42耦合。发动机依次经过离合器I81、实心输入轴1、一挡主动齿轮40、一挡从动齿轮42、一二挡同步器44、输出轴3及传动齿轮31将动力传输至所述差速器5的主减速齿轮51，开始并联混动。当车辆处于二挡位时，其工作过程与上述工作过程近似，因此，不在此做过多赘述。

当车辆挂至三挡时，所述离合器II82处于结合状态，离合器I81处于分离状态，所述发动机驱动空心输入轴2转动，所述空心输入轴2依次通过三挡主动齿轮45、三挡从动齿轮47、三四挡同步器49、输出轴3、输出轴3及传动齿轮31将动力传输至所述差速器5的主减速齿轮51。当车辆处于四挡位时，其工作过程与上述工作过程近似，因此，不在此做过多赘述。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.低挠度混合动力四挡变速器，包括实心输入轴（1）以及套设在所述实心输入轴（1）上的空心输入轴（2），所述实心输入轴（1）的一侧设有与其平行设置用以向差速器（5）传输动力的输出轴（3），所述输出轴（3）与所述实心输入轴（1）和空心输入轴（2）之间通过传动组件（4）连接；其特征在于：所述实心输入轴（1）远离所述输出轴（3）的一侧还设有一扁平电机（6），所述扁平电机（6）通过相连组件（7）与所述实心输入轴（1）传动连接。

2.根据权利要求1所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述相连组件（7）包括固设在所述扁平电机（6）电机轴上的电机轴齿轮I（71）以及固设在所述实心输入轴（1）上的相连齿轮I（72），所述相连齿轮I（72）与所述电机轴齿轮I（71）相啮合。

3.根据权利要求2所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述实心输入轴（1）远离相连齿轮I（72）的一端设有双离合器（8），所述双离合器（8）包括离合器I（81）和离合器II（82），所述离合器I（81）连接于发动机与实心输入轴（1）之间，所述离合器II（82）连接于所述发动机与空心输入轴（2）之间。

4.根据权利要求3所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述双离合器（8）与发动机之间设有一减震器（10）。

5.根据权利要求1所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述传动组件（4）包括固设在所述实心输入轴（1）上的一挡主动齿轮（40）和二挡主动齿轮（41），所述一挡主动齿轮（40）与空套在所述输出轴（3）上的一挡从动齿轮（42）相啮合，所述二挡主动齿轮（41）与空套在所述输出轴（3）上的二挡从动齿轮（43）相啮合，所述二挡从动齿轮（43）和一挡从动齿轮（42）之间设有设置在所述输出轴（3）上的一二挡同步器（44），所述一二挡同步器（44）可选择地与所述二挡从动齿轮（43）或一挡从动齿轮（42）耦合。

6.根据权利要求5所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述传动组件（4）还包括固设在所述空心输入轴（2）上的三挡主动齿轮（45）和四挡主动齿轮（46），所述三挡主动齿轮（45）与空套在所述输出轴（3）上的三挡从动齿轮（47）相啮合，所述四挡主动齿轮（46）与空套在所述输出轴（3）上的四挡从动齿轮（48）相啮合，所述四挡从动齿轮（48）和三挡从动齿轮（47）之间设有设置在所述输出轴（3）上的三四挡同步器（49），所述三四挡同步器（49）可选择地与所述四挡从动齿轮（48）或三挡从动齿轮（47）耦合。

7.根据权利要求1所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：所述输出轴（3）上固设有一传动齿轮（31），所述传动齿轮（31）与所述差速器（5）的主减速齿轮（51）啮合。

8.根据权利要求1所述的低挠度混合动力四挡变速器，其特征在于：还包括主驱动电机（9），所述主驱动电机（9）的电机轴上固设有一电机轴齿轮II（91），所述电机轴齿轮II（91）与固设在短惰轮轴（92）上的连接齿轮（93）啮合，所述短惰轮轴（92）上还固设有相连齿轮II（94），所述相连齿轮II（94）与所述差速器（5）的主减速齿轮（51）啮合。

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